420 likes | 441 Views
Statystyka w biznesie. Wykład 5 ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA 2 Przykłady zmiennych losowych dyskretnych – rozkłady dwumianowy i Poissona Rozkład normalny Centralne Twierdzenie Graniczne *Rozkład Studenta. Wybrane rozkłady prawdopodobieństwa. Daniel Bernoulli (1700-1782).
E N D
Statystyka w biznesie Wykład 5 ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA 2 Przykłady zmiennych losowych dyskretnych – rozkłady dwumianowy i Poissona Rozkład normalny Centralne Twierdzenie Graniczne *Rozkład Studenta
Wybrane rozkłady prawdopodobieństwa Daniel Bernoulli (1700-1782) Rozkład dwumianowy Niech będzie liczbą sukcesów w niezależnych doświadczeniach, z których każde może zakończyć się sukcesem z prawdopodobieństwem lub porażką z prawdopodobieństwem , . Wtedy gdzie (nsilnia)
Rozkład dwumianowy Niech będzie zmienną losową o rozkładzie dwumianowym . Wtedy
Rozkład dwumianowy Przykład Wiadomo, że bezrobocie w pewnym mieście wynosi 20%.Jakie jest prawdopodobieństwo, że w wylosowanej grupie 14 osób. • Dokładnie 3 są bezrobotne? • Co najmniej 3 są bezrobotne? Niech będzie liczbą bezrobotnych w wylosowanej grupie 14 osób. ma rozkład dwumianowy z 4 i 2.
Rozkład dwumianowy. Przykład c.d. Średnia liczba bezrobotnych w badanej grupie: przy odchyleniu standardowym
Wybrane rozkłady dyskretne – rozkład Poissona Siméon Denis Poisson (1781-1840) Rozkład Poissona, Po(λ) NiechX będzie liczbą zdarzeń w określonym odcinku czasu oraz gdzie • jest średnią liczbą zdarzeń w rozważanym czasie
RozkładPoissona Przykład. Średnia liczba reklamacji zgłaszanych w ciągu godziny w pewnym punkcie obsługi klienta w godzinach 10-14wynosi 4. Jakie jest prawdopodobieństwo, że o tej porze dnia • dojdzie do 2 zgłoszeń w ciągu godziny? • nie będzie żadnej reklamacji przez godzinę? • dojdzie do co najmniej 5 zgłoszeń w ciągu godziny? Niech będzie liczbą zgłoszonych reklamacji w ciągu godziny o rozważanej porze dnia. ma rozkład Poissona ze średnią .
RozkładPoissona. Przykład c.d. • =1-0,6288=0,3712
Rozkład normalny Carl Friedrich Gauss (1777-1855) Rozkład normalny Rozkład normalny o średnieji wariancji (równoważnie odchyleniu standardowym ) dany jest gęstością: gdzie , ,
Wartość oczekiwana-– parametr położenia; odchylenie standardowe – parametr skali
Rozkład normalny Jeśli i są, stałymi, , a jest zmienną losową o rozkładzie normalnym to ma również rozkład normalny o wartości oczekiwanej i wariancji .
Rozkład normalny. Zasada 68-95-99,7 (zasada , 3) •68%; •95%; •99,7% Zmienna o rozkładzie normalnym –średnia, –odchylenie standardowe, podlega zasadzie68-95-99,7
Standardowy rozkład normalny Jeśli ma rozkład normalny wtedy zmienna losowa ma rozkład normalny standardowy rozkład normalny.
Rozkład normalny Przykład Dzienne zużycie wody na osobę ()w pewnym mieście jest zmienna losową o rozkładzie normalnym ze średnią 20() litrówi odchyleniem standardowym 5() litrów. • Jaki procent mieszkańców ma dzienne zużycie wody między 15 a 25 litrów? • Jakie jest prawdopodobieństwo, że losowo wybrana osoba zużywa między 20 a 24 litrów wody dziennie?
Rozkład normalny. Przykład c.d. 0,7881-0,5=0,2881
Rozkład normalny Przykład Ocena z egzaminu. Egzaminator zbadał, że rozkład wyników z egzaminu z ekonomii jest normalny ze średnią 72 i odchyleniem standardowym 5. Zapowiedział, że 15% osób o najlepszych wynikach otrzyma ocenę bardzo dobrą.Jaki jest najniższy wynik, który zapewnia studentowi ocenę bardzo dobrą? Niech będzie zmienną o rozkładzie normalnym z i . Oznaczmy przez a graniczny wynik, który oddziela ocenę +dbod bdb. Jeśli 15%studentów uzyskało wynik co najmniej a, to 85%miało mniej niża.Czyli: .
Rozkład normalny. Przykład c.d. Szukamy takiego, że: , gdzie jest dla z=1,04 Zatem oraz
Własności rozkładu normalnego Rozkład sumy zmiennych o rozkładach normalnych Niech i będą zmiennymi losowymi o rozkładach i , odpowiednio. Wtedy zmienna losowa ma również rozkład normalny, o wartości oczekiwanej . Jeśli i są dodatkowo niezależne, to .
Własności rozkładu normalnego Przykład W badaniach prowadzonych przez NASCAR okazało się, że komplet opon nowego typu zużywa się średnio po przejechaniu 168mil z odchyleniem standardowym 14 mil. „Czas życia” (liczony w liczbie przejechanych mil) zestawu opon ma rozkład normalny i nie zależy od żywotności innych opon. • Jeśli zespół planuje zmienić opony raz podczas wyścigu o długości 500mil, jaka jest wartość oczekiwana i odchylenie standardowe dystansu, jaki pokona samochód? • Jakie jest prawdopodobieństwo, że nie trzeba będzie zmieniać opon drugi raz w trakcie wyścigu?
Rozkład normalny. Przykład c.d. Niech dystansem przejechanym na pierwszym zestawie opon, a – dystansem przejechanym na drugim zestawie opon. i są niezależne i o tym samym rozkładzie. Ponieważ ma rozkład normalny,
Przykład W badaniu zapytano losowo wybraną próbę 2500 dorosłych o to, czy zgadzają się ze stwierdzeniem „lubię kupować nowe ubrania, ale zakupy często okazują się frustrujące i czasochłonne”. Załóżmy, że 60% wszystkich dorosłych zgadza się z tym stwierdzeniem. Jakie jest prawdopodobieństwo, że odsetek osób o tych poglądach w próbie przekracza 58%? Niech X będzie liczbą osób w próbie o rozważanym poglądzie. X ma rozkład dwumianowy o i. – odsetek osób o rozważanej opinii, proporcja próbkowa Obliczymy:
Przykład c.d. Ddwumianowy
Centralne Twierdzenie Graniczne Niech będą niezależnymi zmiennymi losowymi o tym samym rozkładzie prawdopodobieństwa z wartością oczekiwaną i wariancją Wtedy gdzie ma rozkład
Centralne Twierdzenie Graniczne Z CTG wynika, że rozkład sumy rozważanych zmiennych - , dla dużych można przybliżać rozkładem normalnym Równoważnie: ma w przybliżeniu rozkład normalny
Centralne Twierdzenie Graniczne dla rozkładu dwumianowego Załóżmy, że jest liczbą sukcesów w niezależnych próbach kończących się sukcesem z prawdop. albo porażką z prawdop. . Zauważmy, że gdzie: gdy w -ta próba kończy się sukcesem, gdy -ta próba kończy się porażką, Zatem na mocy CTG: ma w przybliżeniu rozkład normalny
Centralne Twierdzenie Graniczne dla rozkładu dwumianowego Rozkład dwumianowy można przybliżać rozkładem normalnym
Centralne Twierdzenie Graniczne Przykład c.d. Niech będzie zmienną o rozkładzie dwumianowym o i. Rozkład ten można przybliżyć rozkładem normalnym o średniej i wariancji Liczymy . (wartość dokładna 0,9782)
Rozkład Studenta William Gosset(1876-1937) lub rozkład , oznaczany , – liczba stopni swobody. Rozkład zmiennej losowej: gdzie są niezależnymi zmiennymi losowymi o tym samym rozkładzie